En la ingeniería automotriz y aeroespacial, un indicador de combustible es un instrumento que se utiliza para indicar la cantidad de combustible en un tanque de combustible . [1] En ingeniería eléctrica, el término se utiliza para los circuitos integrados que determinan el estado de carga actual de los acumuladores.
Vehículos de motor
Como se usa en vehículos, el medidor consta de dos partes:
- La unidad de envío - en el tanque
- El indicador - en el tablero
La unidad de envío generalmente usa un flotador conectado a un potenciómetro , generalmente diseño de tinta impresa en un automóvil moderno. A medida que el tanque se vacía, el flotador cae y desliza un contacto móvil a lo largo de la resistencia, aumentando su resistencia. [2] Además, cuando la resistencia está en cierto punto, también encenderá una luz de "combustible bajo" en algunos vehículos. [3]
Mientras tanto, la unidad indicadora (generalmente montada en el tablero ) mide y muestra la cantidad de corriente eléctrica que fluye a través de la unidad emisora. Cuando el nivel del tanque es alto y la corriente máxima fluye, la aguja apunta a "F", lo que indica que el tanque está lleno. Cuando el tanque está vacío y fluye la menor cantidad de corriente, la aguja apunta a "E" que indica un tanque vacío; algunos vehículos utilizan los indicadores "1" (para lleno) y "0" o "R" (para vacío) en su lugar. [4]
El sistema puede ser a prueba de fallas . Si se abre una falla eléctrica, el circuito eléctrico hace que el indicador muestre que el tanque está vacío (teóricamente provocando que el conductor vuelva a llenar el tanque) en lugar de lleno (lo que permitiría al conductor quedarse sin combustible sin notificación previa). La corrosión o el desgaste del potenciómetro proporcionarán lecturas erróneas del nivel de combustible. Sin embargo, este sistema tiene un riesgo potencial asociado. Se envía una corriente eléctrica a través de la resistencia variable a la que está conectado un flotador, por lo que el valor de la resistencia depende del nivel de combustible. En la mayoría de los medidores de combustible de automóviles, tales resistencias están en el lado interior del medidor, es decir, dentro del tanque de combustible. Enviar corriente a través de una resistencia de este tipo tiene un riesgo de incendio y un riesgo de explosión asociado. Estos sensores de resistencia también muestran una mayor tasa de fallas con las adiciones incrementales de alcohol en el combustible de gasolina para automóviles. El alcohol aumenta la velocidad de corrosión en el potenciómetro, ya que es capaz de transportar corriente como el agua. Las aplicaciones de potenciómetro para combustible de alcohol utilizan una metodología de pulso y retención, con una señal periódica que se envía para determinar el nivel de combustible y disminuir el potencial de corrosión. Por lo tanto, se desea la demanda de otro método más seguro y sin contacto para el nivel de combustible.
Flecha de Moylan
Desde principios de la década de 1990, muchos indicadores de combustible han incluido un ícono con una bomba de combustible y una flecha, que indica el lado del vehículo en el que se encuentra la boca de llenado de combustible. [5] [6] El uso del icono y la flecha fue inventado en 1986 por Jim Moylan, un diseñador de Ford Motor Company . Después de que él propuso la idea, el Ford Escort de 1989 y el Mercury Tracer fueron los primeros vehículos en verlo implementado. Otras empresas automotrices notaron la adición y comenzaron a incorporarla en sus propios indicadores de combustible. [5]
Aeronave
Los sensores de nivel de combustible de tipo magnetorresistencia , que ahora se están volviendo comunes en aplicaciones de aeronaves pequeñas, ofrecen una alternativa potencial para uso automotriz. Estos sensores de nivel de combustible funcionan de manera similar al ejemplo del potenciómetro, sin embargo, un detector sellado en el pivote del flotador determina la posición angular de un par de imanes en el extremo del pivote del brazo del flotador. Estos son muy precisos y la electrónica está completamente fuera del combustible. La naturaleza sin contacto de estos sensores aborda el peligro de incendio y explosión, y también los problemas relacionados con cualquier combinación de combustible o aditivo a la gasolina o cualquier mezcla de combustible de alcohol. Los sensores magnetorresistivos son adecuados para todas las combinaciones de combustibles o fluidos, incluidos GLP y GNL. La salida de nivel de combustible para estos transmisores puede ser voltaje radiométrico o preferiblemente bus CAN digital. Estos sensores también son a prueba de fallas porque proporcionan una salida de nivel o nada.
Los sistemas que miden grandes tanques de combustible (incluidos los tanques de almacenamiento subterráneos) pueden utilizar el mismo principio electromecánico o pueden utilizar un sensor de presión, [7] a veces conectado a un manómetro de mercurio .
Muchos aviones de transporte grandes utilizan un principio de diseño de indicador de combustible diferente. Una aeronave puede usar una serie (alrededor de 30 en un A320) de sondas de condensadores tubulares de bajo voltaje donde el combustible se convierte en dieléctrico . A diferentes niveles de combustible, se miden diferentes valores de capacitancia y, por lo tanto, se puede determinar el nivel de combustible. En los primeros diseños, los perfiles y valores de las sondas individuales se eligieron para compensar la forma del tanque de combustible y las actitudes de cabeceo y balanceo de la aeronave. En aviones más modernos, las sondas tienden a ser lineales (capacitancia proporcional a la altura del combustible) y la computadora de combustible calcula cuánto combustible hay (ligeramente diferente en diferentes fabricantes). Esto tiene la ventaja de que una sonda defectuosa puede identificarse y eliminarse de los cálculos de combustible. En total, este sistema puede tener una precisión superior al 99%. Dado que la mayoría de las aeronaves comerciales solo toman a bordo el combustible necesario para el vuelo previsto (con los márgenes de seguridad adecuados), el sistema permite preseleccionar la carga de combustible, lo que hace que el suministro de combustible se corte cuando la carga prevista se ha llevado a bordo.
Circuitos integrados de indicador de combustible
En electrónica existen diferentes circuitos integrados [8] [9] [10] que controlan el estado de carga actual de los acumuladores. Estos dispositivos también se denominan "Medidor de combustible".
Ver también
enlaces externos
Notas
- ^ Erjavec, Jack (2005). Tecnología automotriz . ISBN 1-4018-4831-1.
- ^ http://auto.howstuffworks.com/fuel-gauge2.htm
- ^ William Harry Crouse; Donald L. Anglin (marzo de 1981). Sistemas de enfriamiento, lubricación y combustible para automóviles . División Gregg, McGraw-Hill. págs. 35–36, 155. ISBN 978-0-07-014862-8.
- ^ James E. Duffy (1987). Sistemas de combustible para automóviles . Compañía Goodheart-Willcox. pp. 126 -128. ISBN 978-0-87006-623-8.
- ^ a b ¿Necesita calentar su automóvil? Plus, a Teeny, Glorious Car Hack " , Podcast de Every Little Thing, 8 de octubre de 2018
- ^ Jason Torchinsky, el inventor de la pequeña flecha que le dice de qué lado está el llenado de combustible finalmente se ha encontrado , Jalopnik.com, 8 de octubre de 2018
- ^ La Revista Aeronáutica . Real Sociedad Aeronáutica. 1976. p. 331.
- ^ https://www.ti.com/power-management/battery-management/fuel-gauges/products.html
- ^ https://www.maximintegrated.com/en/products/power/battery-management/battery-fuel-gauges.html
- ^ https://www.st.com/en/power-management/battery-fuel-gauge.html